治療神經(jīng)退行性疾病的多靶點(diǎn)藥物分子設(shè)計(jì)、合成與藥理活性評(píng)價(jià).pdf

1、第一部分多靶點(diǎn)氨基噻唑衍生物的設(shè)計(jì)、合成與藥理活性評(píng)價(jià)
　　目的:阿爾茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一種多因素控制的神經(jīng)退行性疾病,調(diào)控疾病網(wǎng)絡(luò)的某一節(jié)點(diǎn)的單靶點(diǎn)藥物不能有效地治療AD。目前常用的治療藥物膽堿酯酶(ChE)抑制藥和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體拮抗藥,只針對(duì)AD病理因素的某一個(gè)方面,治療效果僅限于緩解患者癥狀。針對(duì)AD的多個(gè)靶位、多個(gè)節(jié)點(diǎn)蛋白同時(shí)干預(yù)從而調(diào)控整個(gè)疾病網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的多靶點(diǎn)藥

2、物(MTDs)有望成為治療 AD更有效的策略。本課題擬采用“Me better”型分子構(gòu)建方法,通過(guò)修飾氨基噻唑衍生物,設(shè)計(jì)并合成一類具有多靶點(diǎn)效應(yīng)的治療AD的候選藥物分子。
　　方法:常規(guī)化學(xué)合成、波譜解析、體外膽堿酯酶抑制活性篩選、硫磺素T熒光篩選、圓二色譜實(shí)驗(yàn)、原子力顯微鏡成像實(shí)驗(yàn)、鈣影像實(shí)驗(yàn)。
　　結(jié)果:合成的21個(gè)2-氨基噻唑-他克林衍生物都具有良好的膽堿酯酶抑制活性。2-氨基噻唑-他克林衍生物抑制乙酰膽堿酯酶(A

3、chE)的pIC50值介于5.79±0.09至7.14±0.01,抑制丁酰膽堿酯酶(BuchE)的pIC50值介于5.75±0.03到10.35±0.15。大部分2-氨基噻唑-他克林衍生物具有良好的抑制β-淀粉樣蛋白1-42(Aβ1-42)聚集活性,且抑制效應(yīng)具有一定的濃度依賴性。構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn):中間鏈的類型和4-苯基-2-氨基噻唑環(huán)的4′位取代基是影響2-氨基噻唑-他克林衍生物抑制Aβ1-42自聚集的關(guān)鍵因素。圓二色譜(CD)分析和

4、原子力顯微鏡(AFM)成像發(fā)現(xiàn),2-氨基噻唑-他克林衍生物能干預(yù)Aβ1-42在溶液體系中的構(gòu)象轉(zhuǎn)化,抑制β折疊的形成,從而阻止了Aβ1-42的自聚集形成淀粉樣沉積。除此之外,部分2-氨基噻唑-他克林衍生物還具有拮抗原代皮層神經(jīng)元胞內(nèi)鈣超載效應(yīng)。
　　結(jié)論:采用“Me better”策略構(gòu)建的2-氨基噻唑-他克林衍生物,是一類多靶點(diǎn)作用的小分子。它們既能抑制膽堿酯酶,也可抑制Aβ1-42自聚集,并拮抗原代皮層神經(jīng)元胞內(nèi)鈣超載。

5、>　　第二部分多靶點(diǎn)巰基他克林衍生物設(shè)計(jì)、合成與藥理活性評(píng)價(jià)
　　目的:伴隨全球人口老齡化趨勢(shì),神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默病(AD)、血管性癡呆(VD)嚴(yán)重影響著中老年人的身體健康。膽堿酯酶抑制藥——他克林能適度改善癡呆患者的認(rèn)知功能障礙,但長(zhǎng)期服用具有肝臟毒性。巰基衍生物具有多重藥理學(xué)活性,如調(diào)節(jié)海馬突觸可塑性、清除胞內(nèi)自由基發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用、治療化學(xué)性肝損傷?？紤]到巰基分子和他克林藥理活性方面的協(xié)同效應(yīng),本課題擬采用“Me b

6、etter”型分子構(gòu)建策略,將他克林與含巰基基團(tuán)進(jìn)行融合,以期得到用于治療AD效果更優(yōu)的多靶點(diǎn)配體分子。
　　方法:常規(guī)化學(xué)合成、波譜解析、體外膽堿酯酶抑制活性篩選、Sprague Dawley(SD)大鼠急性分離腦片海馬區(qū)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)記錄、細(xì)胞保護(hù)活性篩選實(shí)驗(yàn)、肝臟毒性評(píng)價(jià)。
　　結(jié)果:膽堿酯酶抑制活性篩選實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),含巰基他克林衍生物基本保留了母體化合物他克林對(duì)膽堿酯酶的抑制活性,且對(duì)BuchE表現(xiàn)出了一定的選擇性

7、。酶動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),含巰基他克林衍生物不僅能結(jié)合AchE的催化中心還能作用于酶的外周部位。急性分離腦片海馬區(qū)LTP記錄發(fā)現(xiàn),50μM的巰基他克林衍生物增強(qiáng)海馬LTP。細(xì)胞保護(hù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),濃度為1-30μM的巰基他克林衍生物具有細(xì)胞保護(hù)作用,能抑制H2O2誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞凋亡。肝臟毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),他克林經(jīng)巰基衍生化后,相對(duì)于母體化合物他克林肝臟毒性明顯減低。
　　結(jié)論:將他克林與巰基片段采用理性藥物設(shè)計(jì)融合構(gòu)建的巰基他克林衍生物

8、,既克服了他克林的肝臟毒性,還是一個(gè)集增強(qiáng)膽堿能神經(jīng)功能、促進(jìn)海馬LTP和神經(jīng)保護(hù)于一體的多靶點(diǎn)藥物分子。
　　第三部分作用于AchE和PARP-1的雙靶點(diǎn)配體分子設(shè)計(jì)探索
　　目的:血管性癡呆(VD)是患病率第二位的老年期癡呆,約占全部癡呆患者總數(shù)的20％-30％。VD患者認(rèn)知功能障礙與缺氧缺血所引起的膽堿能神經(jīng)功能損傷密切相關(guān)。除了膽堿能神經(jīng)功能損傷以外,神經(jīng)細(xì)胞大面積凋亡是VD患者另一個(gè)重要的病理特征。缺氧缺血自由基超

9、載造成的應(yīng)激反應(yīng)過(guò)度激活聚ADP核糖聚合酶-1(PARP-1),迅速耗竭NAD+和ATP,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡壞死。抑制PARP-1的活性或表達(dá)可降低大腦缺血性損傷、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受應(yīng)激反應(yīng)所引起的神經(jīng)細(xì)胞凋亡,是目前比較公認(rèn)的神經(jīng)保護(hù)藥物開(kāi)發(fā)靶點(diǎn)之一。針對(duì)VD病理過(guò)程的多因素性、單一用藥的局限性及聯(lián)合用藥在治療學(xué)上的優(yōu)越性,考慮到靶點(diǎn)AchE和PARP-1在治療VD的協(xié)同效應(yīng),本課題擬尋找可同時(shí)作用于AchE和PARP-1的雙靶點(diǎn)配體分子